淺談軍用空調(diào)設(shè)備使用壽命及如何延壽

（合肥通用制冷設(shè)備有限公司，安徽 合肥 230088）

軍用空調(diào)設(shè)備是一款使用年限較久的產(chǎn)品。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)審批出臺(tái)的《家用和類(lèi)似的用途電器的安全使用年限和再生利用通則》規(guī)定，空調(diào)安全使用年限8－10年。

軍用空調(diào)設(shè)備在常年累月的使用以后，軍用空調(diào)設(shè)備就會(huì)出現(xiàn)噪音大，耗電量增加，制冷、制熱速度慢，按鍵不靈光的情況，間接地影響了日常使用。所以在達(dá)到服役年齡后，用戶就要及時(shí)的更換，這樣才能保證用戶的正常使用。

1 軍用空調(diào)設(shè)備壽命分析

1.1 軍用空調(diào)設(shè)備環(huán)境適應(yīng)性

軍用空調(diào)設(shè)備是給武器系統(tǒng)配備的，武器系統(tǒng)要求在任何環(huán)境下都能正常使用，故軍用空調(diào)設(shè)備使用環(huán)境也是非常惡劣，空調(diào)廠家設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮環(huán)境適應(yīng)性，軍用空調(diào)設(shè)備使用環(huán)境如下[3]：

（1）使用環(huán)境溫度：－45～55℃溫度范圍內(nèi)，能正常制熱和制冷；

（2）太陽(yáng)輻射：[1120 ×（1 ± 10%)]W/m2，時(shí)間4 h；

（3）在相對(duì)濕度95%～98%、氣溫25～55℃范圍內(nèi)，能正常工作；

（4）最大風(fēng)速（即穩(wěn)態(tài)風(fēng)速和陣風(fēng)風(fēng)速）不大于20 m/s；

（5）貯存環(huán)境溫度為-45℃～+70℃；

（6）能承受頻率為5～200 Hz，加速度值為2.5g的振動(dòng)；

（7）能承受峰值加速度為15g，持續(xù)時(shí)間為11ms的半正弦形脈沖波的沖擊；

（8）淋雨工作強(qiáng)度：瞬時(shí)降雨速率0.6 mm/min～0.8mm/min；

淋雨承受強(qiáng)度：平均降雨速率2.5 mm/min(1h平均)；

（9）氣壓為57 kPa(相當(dāng)于海拔4 500m)；

（10）沙塵工作條件：砂 1.1 g/m3，風(fēng)速 18 m/s；塵10.6 g/m3，風(fēng)速 8.9m/s；

沙塵承受條件：砂 2.2 g/m3，風(fēng)速 18 m/s；塵10.6 g/m3，風(fēng)速 8.9m/s；

（11）霉菌 ：空調(diào)設(shè)備的防霉能力應(yīng)不低于0～2級(jí)；

（12）鹽霧濃度：5mg/m3.

1.2 軍用空調(diào)設(shè)備組成

軍用空調(diào)設(shè)備主要有框架系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)和電控系統(tǒng)組成?？蚣芟到y(tǒng)主要由框架、面板組成。制冷系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、換熱器（冷凝器、蒸發(fā)器）、節(jié)流器（毛細(xì)管）組成。電控系統(tǒng)主要由軸流風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)、電控板、電容等組成。

1.3 軍用空調(diào)設(shè)備工作原理

制冷系統(tǒng)工作原理如圖1所示?？照{(diào)制冷運(yùn)行時(shí)，低溫低壓的制冷劑氣體被壓縮機(jī)吸入，壓縮成高溫高壓的氣體后排出，氣體在風(fēng)冷式冷凝器中被冷卻成高壓飽和液體，液體經(jīng)過(guò)毛細(xì)管節(jié)流降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器，液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)吸熱，使蒸發(fā)器的表面溫度降低，室內(nèi)空氣在室內(nèi)風(fēng)機(jī)的作用下通過(guò)蒸發(fā)器被降溫，空氣中的水蒸氣在蒸發(fā)器表面被冷卻至飽和，產(chǎn)生凝結(jié)水。液態(tài)制冷劑蒸發(fā)吸熱后變成過(guò)熱氣體，經(jīng)管路再次被壓縮機(jī)吸入壓縮，如此往復(fù)循環(huán)，達(dá)到降低方艙內(nèi)溫度及濕度的目的。

圖1制冷系統(tǒng)原理圖

1.4 軍用空調(diào)設(shè)備主要零部件壽命

根據(jù)制冷系統(tǒng)原理分析主要影響軍用空調(diào)設(shè)備性能和壽命的零部件有壓縮機(jī)、換熱器、節(jié)流器、軸流風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)、電控板、電容。

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及原材料分析，空調(diào)設(shè)備主要零部件壽命如下：

（1）壓縮機(jī)根據(jù)“全封閉壓縮機(jī)的使用基準(zhǔn)和界限值”的規(guī)定，“開(kāi)停次數(shù)”為20萬(wàn)次以上；

（2）冷凝器和蒸發(fā)器主要由鋁箔和銅管組成，銅管的使用壽命為50年，鋁箔的使用壽命為15年；

（3）空調(diào)管路及節(jié)流器（毛細(xì)管）材質(zhì)均為銅管，銅管的使用壽命為50年；

（4）軸流風(fēng)機(jī)1、離心風(fēng)機(jī)2設(shè)計(jì)使用壽命一般為10年；

由于受零部件的使用壽命的約束，空調(diào)廠家在設(shè)計(jì)空調(diào)的時(shí)候，空調(diào)設(shè)備的設(shè)計(jì)壽命一般為10～12年，使用壽命一般為10年左右。

2 影響空調(diào)壽命因素

2.1 環(huán)境因素

這里需要特別指出的一個(gè)常被忽視的問(wèn)題，即環(huán)境因素對(duì)空調(diào)設(shè)備的影響。軍用空調(diào)設(shè)備使用的環(huán)境是非常惡劣的，工作地點(diǎn)經(jīng)常變動(dòng)所以其性能受到工作場(chǎng)地的溫度、濕度、污染及天氣等因素的影響很大。

2.1.1 工作環(huán)境溫度

軍用空調(diào)設(shè)備工作環(huán)境溫度為－45℃～55℃，貯存環(huán)境溫度為-55℃～+70℃，可以說(shuō)環(huán)境溫度非常惡劣。

各個(gè)零部件都有各自的使用溫度范圍，低于或超過(guò)范圍就會(huì)加速零件的磨損，引起潤(rùn)滑油變質(zhì)，造成材料性能變化等等。如軍用空調(diào)設(shè)備在超高溫下運(yùn)轉(zhuǎn)，溫度過(guò)高時(shí)，會(huì)加速潤(rùn)滑油的變質(zhì)。因此軍用空調(diào)設(shè)備在高溫下運(yùn)行時(shí)要時(shí)刻觀察，發(fā)現(xiàn)故障立即停機(jī)進(jìn)行檢查，及時(shí)排除。對(duì)于一時(shí)找不到原因的，絕不能不經(jīng)處理而仍使空調(diào)設(shè)備帶病工作。

不少使用單位由于忽視了環(huán)境因素對(duì)空調(diào)設(shè)備的影響，未采取相應(yīng)的保護(hù)性或適應(yīng)性措施，致使空調(diào)設(shè)備使用性能降低，使用壽命縮短，甚至釀成事故。

2.1.2 輸入電壓不穩(wěn)

軍用空調(diào)設(shè)備隨系統(tǒng)在野外使用時(shí)，系統(tǒng)提供的電源品質(zhì)很差（油機(jī)供電），電壓不穩(wěn)，忽高忽低。

空調(diào)設(shè)備長(zhǎng)期處于低電壓運(yùn)行時(shí)會(huì)造成壓縮機(jī)線圈過(guò)熱，容易使壓縮機(jī)過(guò)熱保護(hù)，長(zhǎng)此以往，容易使壓縮機(jī)線圈漏電，引發(fā)安全事故。

空調(diào)設(shè)備長(zhǎng)期處于高電壓運(yùn)行時(shí)會(huì)引起空調(diào)設(shè)備電流過(guò)高，提高壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，加大機(jī)械的損耗，可以減少壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)的壽命。

電壓不穩(wěn)定會(huì)造成壓縮機(jī)時(shí)快時(shí)慢，轉(zhuǎn)速時(shí)高時(shí)低，會(huì)引起壓縮機(jī)顫動(dòng)，會(huì)加速壓縮機(jī)的磨損，從而減少空調(diào)的壽命。

2.1.3 各種化學(xué)物質(zhì)的腐蝕因素

金屬表面與周?chē)橘|(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而遭受破壞的現(xiàn)象稱(chēng)腐蝕。這種腐蝕作用不但會(huì)影響空調(diào)設(shè)備外表設(shè)備的正常工作，而且會(huì)腐蝕到機(jī)械內(nèi)部的零部件。如雨水、空氣中的化學(xué)物質(zhì)等進(jìn)入空調(diào)設(shè)備內(nèi)部，會(huì)腐蝕機(jī)械內(nèi)部零件，加速磨損，增加機(jī)械故障。由于這種腐蝕作用有時(shí)是看不見(jiàn)、摸不著的，容易被人忽視，因而其危害性更大。在使用中，管理和操作人員要根據(jù)當(dāng)時(shí)的天氣情況、空氣污染情況，采取有效的措施，減小化學(xué)腐蝕對(duì)機(jī)械的影響，重點(diǎn)是防止雨水及空氣中化學(xué)成分對(duì)空調(diào)的侵蝕。

2.2 人為因素

一些人為因素，可以直接導(dǎo)致軍用空調(diào)設(shè)備的使用壽命，具體人為因素如下：

（1）不按操作規(guī)范進(jìn)行操作；

（2）不按要求定期維護(hù)；

（3）不按要求定期清掃。

因此，軍用空調(diào)設(shè)備正確的操作、定期的維護(hù)、清洗有利于提高空調(diào)的制冷效果、縮短降溫時(shí)間，可以節(jié)約能源、延長(zhǎng)空調(diào)機(jī)使用壽命。長(zhǎng)期以來(lái)用戶對(duì)空調(diào)設(shè)備的維護(hù)、清洗重視不夠，現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)這一領(lǐng)域工作。

3 提高空調(diào)使用壽命的措施

空調(diào)設(shè)備長(zhǎng)期在惡劣的工況下工作，由于零件的磨損和老化以及人為因素等的影響，空調(diào)設(shè)備在使用中不可避免地會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，不但影響空調(diào)設(shè)備的正常使用，而且影響空調(diào)設(shè)備的使用壽命，但是，如果能夠正確地使用空調(diào)設(shè)備，采取有效的、有針對(duì)性的管理措施，合理的保養(yǎng)，盡量減少機(jī)械零部件的磨損和老化，是可以有效地防止機(jī)械故障，延長(zhǎng)空調(diào)設(shè)備使用壽命的。

3.1 設(shè)計(jì)方面

設(shè)計(jì)時(shí)努力改善空調(diào)設(shè)備的維修性是延長(zhǎng)壽命的有力措施。部件或整機(jī)的使用壽命和其維修性的好壞有很大關(guān)系。國(guó)內(nèi)外很多生產(chǎn)廠家認(rèn)為，如果維修性好，易于維修，能夠采用“低成本的快速修理”，可使零部件經(jīng)常處于良好的技術(shù)狀態(tài)，一旦出了故障，由于可以低成本快速修理，無(wú)需更換新件或新機(jī)，這實(shí)際上就延長(zhǎng)了機(jī)械的使用壽命。

由于軍用空調(diào)設(shè)備使用的獨(dú)特性，軍用空調(diào)設(shè)備提出了維修性(MTTR)和可靠性（MTBF）[3]兩性要求，這也從側(cè)面體現(xiàn)了維修性是延長(zhǎng)壽命的有力措施，因而設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)非常注重維修性和可靠性。

所有設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)軍用空調(diào)設(shè)備時(shí)，必須設(shè)法提高其維修性，其主要原則有：

（1）拆裝簡(jiǎn)單化（各零部件使用螺栓連接，部件獨(dú)立安裝）；

（2）部件組合化（零件組合成部件，使用可靠性高的零件）；

（3）易損件通用化，對(duì)常用的易損件，盡量采用通用件，以減少備件儲(chǔ)備，方便備用件采購(gòu)(使用可靠性高的國(guó)產(chǎn)件）；

（4）盡可能從設(shè)計(jì)上減少維修項(xiàng)目，逐步實(shí)現(xiàn)無(wú)維修設(shè)計(jì)。

采用新材料是延長(zhǎng)機(jī)械壽命的有效措施，近年來(lái)，材料科學(xué)發(fā)展迅速，大量高強(qiáng)度、耐磨、抗振和抗沖擊的新材實(shí)不斷地出現(xiàn)，軍用空調(diào)設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)機(jī)械性能與使用環(huán)境選用相適應(yīng)的新材料并采取先進(jìn)的表面處理工藝，來(lái)延長(zhǎng)其使用壽命。

3.2 制造方面

軍用空調(diào)設(shè)備生產(chǎn)廠家不僅需要ISO質(zhì)量保證體系還需有武器裝備質(zhì)量保證體系，每年還需要進(jìn)行合格供方認(rèn)定（用戶參與）。所有的零部件均需從合格供方名錄中采購(gòu)，偏離的需要辦理偏離手續(xù)方可使用，從而從源頭杜絕了不合格的零部件使用。

3.3 使用方面

編制詳細(xì)使用、維護(hù)說(shuō)明書(shū)，盡可能的對(duì)部隊(duì)使用人員進(jìn)行培訓(xùn)，使之了解空調(diào)設(shè)備的性能參數(shù)和安全使用條件，以保證出任務(wù)的時(shí)候能正確地使用空調(diào)設(shè)備。空調(diào)設(shè)備啟動(dòng)前的準(zhǔn)備、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的技術(shù)要求、開(kāi)機(jī)前與停機(jī)后的技術(shù)工作等等都必須嚴(yán)格按空調(diào)設(shè)備使用、維護(hù)說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行操作?？照{(diào)設(shè)備使用過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常注意空調(diào)設(shè)備各零部件的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中的不正?，F(xiàn)象應(yīng)立即停機(jī)檢查其原因，并予以排除。

為了延長(zhǎng)空調(diào)設(shè)備的壽命，部隊(duì)在使用方面必須堅(jiān)持實(shí)行“二定三包”制度（定人、定機(jī)、包使用、包保管、包保養(yǎng)），操作人員要做到“三懂”（懂構(gòu)造、懂原理、懂性能），“四會(huì)”（會(huì)使用、會(huì)保養(yǎng)、會(huì)檢查、會(huì)排除故障），正確使用，嚴(yán)格執(zhí)行安全技術(shù)操作規(guī)程。

3.4 保養(yǎng)方面

空調(diào)設(shè)備合理的保養(yǎng)就是必須嚴(yán)格的按使用、維護(hù)說(shuō)明書(shū)的規(guī)定對(duì)空調(diào)設(shè)備進(jìn)行例行保養(yǎng)。每次出任務(wù)回來(lái)必須對(duì)空調(diào)設(shè)備進(jìn)行全方位的保養(yǎng)，比如換熱器的清洗，螺絲螺母的緊固，電子元器件的維護(hù)等等。不出任務(wù)的時(shí)候按使用、維護(hù)說(shuō)明書(shū)的規(guī)定定期進(jìn)行保養(yǎng)。

3.5 維修方面

軍用空調(diào)設(shè)備維修級(jí)別分為小修、中修、大修。因此維修工作是延長(zhǎng)空調(diào)設(shè)備使用壽命的重要環(huán)節(jié)，采用合理的維修方法可以有效地延長(zhǎng)空調(diào)設(shè)備的使用壽命。

小修指適時(shí)進(jìn)行維修（故障地現(xiàn)在維修）?？照{(diào)設(shè)備在使用過(guò)程中必然會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障。經(jīng)驗(yàn)表明，嚴(yán)重故障往往是由于忽視了一些較小的故障引發(fā)的，又由于軍用空調(diào)設(shè)備使用的特殊性，因此，對(duì)于故障無(wú)論大小都應(yīng)及時(shí)地進(jìn)行排除，這樣才能保持空調(diào)設(shè)備的正常運(yùn)行，減少引發(fā)更大故障的可能性。

所謂適時(shí)進(jìn)行維修是指：

一是要按照維使用、維護(hù)說(shuō)明書(shū)，對(duì)空調(diào)設(shè)備進(jìn)行定期的保養(yǎng)與修理，各種等級(jí)的保養(yǎng)與修理必須按要求進(jìn)行?，F(xiàn)有的各種保養(yǎng)與修理規(guī)程是多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，必須嚴(yán)格執(zhí)行。

二是要在使用過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)空調(diào)設(shè)備的定期與不定期檢查，及時(shí)了解空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行情況，對(duì)臨時(shí)出現(xiàn)的故障，要及時(shí)進(jìn)行處理，不要因故障小、不影響使用而延誤維修時(shí)機(jī)，釀成更大故障。

3.6 制定科學(xué)、完善的管理制度，并嚴(yán)格地執(zhí)行

隨著材料科學(xué)及設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展，空調(diào)設(shè)備上采用了許多新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)，因此，必須制定一套科學(xué)、完善的技術(shù)保障與管理制度。

（1）每臺(tái)空調(diào)設(shè)備必須形成完整的技術(shù)檔案。對(duì)空調(diào)設(shè)備使用、運(yùn)轉(zhuǎn)、維修情況，詳細(xì)、認(rèn)真、如實(shí)地填寫(xiě)產(chǎn)品履歷書(shū)，形成完整的技術(shù)檔案。

（2）空調(diào)設(shè)備的操作必須符合使用、維護(hù)說(shuō)明書(shū)，包括安全使用、運(yùn)輸及保管。

（3）嚴(yán)格按照使用、維護(hù)說(shuō)明書(shū)的要求，做到正確合理地進(jìn)行定期與不定期保養(yǎng)，使空調(diào)設(shè)備處于良好的技術(shù)狀態(tài)。

（4）完善操作培訓(xùn)制度，教育操作人員正確的使用和操作，減少和防止人為失誤引起的故障。

（5）定期維修制度，定期檢查空調(diào)設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理，對(duì)于松動(dòng)和失調(diào)的零部件及時(shí)緊固和調(diào)整，對(duì)一些易損件進(jìn)行預(yù)防性的更換等。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)軍用空調(diào)設(shè)備使用環(huán)境、零部件壽命分析，總結(jié)出軍用空調(diào)設(shè)備的設(shè)計(jì)壽命。通過(guò)對(duì)使用過(guò)程中的環(huán)境因素、人為因素進(jìn)行分析，得出影響軍用空調(diào)設(shè)備使用壽命的關(guān)鍵因素。對(duì)如何延長(zhǎng)軍用空調(diào)設(shè)備物理壽命的方法進(jìn)行了闡述，實(shí)際上，空調(diào)設(shè)備的壽命還有經(jīng)濟(jì)壽命和技術(shù)壽命之分。

因此，空調(diào)設(shè)備的使用壽命并不是越長(zhǎng)越好，不恰當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)空調(diào)設(shè)備的使用壽命有時(shí)反而會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，甚至阻礙技術(shù)進(jìn)步，只有適時(shí)地更換空調(diào)設(shè)備，才能促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，加速經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，節(jié)維能源，提高經(jīng)濟(jì)效益。

[1]GB/T10562-2006，一般用途軸流通風(fēng)機(jī)技術(shù)條件[S].

[2]GB/T13275-1991，一般用途離心通風(fēng)機(jī)技術(shù)條件[S].

[3]GJB1913A-2006，軍用方艙空調(diào)設(shè)備通用規(guī)范[S].